NO752592L - - Google Patents

Info

Publication number
NO752592L
NO752592L NO75752592A NO752592A NO752592L NO 752592 L NO752592 L NO 752592L NO 75752592 A NO75752592 A NO 75752592A NO 752592 A NO752592 A NO 752592A NO 752592 L NO752592 L NO 752592L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
stated
pressure
chlorinated
chlorinated ethylene
catalyst
Prior art date
Application number
NO75752592A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
H J Essig
Original Assignee
Goodrich Co B F
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Goodrich Co B F filed Critical Goodrich Co B F
Publication of NO752592L publication Critical patent/NO752592L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B7/00Halogens; Halogen acids
    • C01B7/01Chlorine; Hydrogen chloride
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/08Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/15Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination
    • C07C17/152Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination of hydrocarbons
    • C07C17/156Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination of hydrocarbons of unsaturated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/38Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C17/395Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av klorerte eten-derivater hvorved klorholdige biprodukter forbrennes i en katalytisk forbrenningsreaktor med fluidisert sjikt, hvorved det hovedsakelig fremstilles hydrogen-halogenid som resirkuleres til reaktoren for fremstilling av klorerte derivater, og forbrenningsvarmen fra reaktoren utnyttes til forvarming av de forbindelser som innføres i reaktoren. Katalysatoren i .det fluidiserte sjiktet inneholder SiOp og har et overflateareal på minst 10 m /g. Den katalytiske forbrenningsreaksjonen med fluidisert sjikt gjennomføres under atmosfæretrykk eller overatmosfærisk trykk og temperaturer i området 350-55(D°CJ hvorved man får en blanding av gasser som i alt vesentlig inneholder hydrogenklorid og karbonoksyder, vann og inerte forbindelser, i det vesentlig fri for elementært klor og klorerte hydrokarboner. The present invention relates to a method for the production of chlorinated ethylene derivatives, whereby chlorine-containing by-products are burned in a catalytic combustion reactor with a fluidized bed, whereby hydrogen halide is mainly produced, which is recycled to the reactor for the production of chlorinated derivatives, and the heat of combustion from the reactor is used for preheating the compounds introduced into the reactor. The catalyst in the fluidized layer contains SiOp and has a surface area of at least 10 m/g. The catalytic combustion reaction with a fluidized bed is carried out under atmospheric pressure or superatmospheric pressure and temperatures in the range 350-55 (D°CJ whereby a mixture of gases is obtained which essentially contains hydrogen chloride and carbon oxides, water and inert compounds, essentially free of elemental chlorine and chlorinated hydrocarbons.

Foreliggende oppfinnelse angår generelt fremstilling av klorerte eten-derivater som vinyl- og vinylidenhalogenider, spesielt vinylklorid. Nær forbundet med dette er også syntese av klorerte oppløsningsmidler av eten, klor og/eller hydrogenklorid. Blant slike oppløsningsmidler finnes de høyklorerte etener som perkloreten, som fremstilles ved en metode hvor eten og/eller apartielt klorerte etaner gjennomgår ett eller flere trinn med katalytisk oksyhydroklorering med hydrogenklorid og The present invention generally relates to the production of chlorinated ethylene derivatives such as vinyl and vinylidene halides, especially vinyl chloride. Closely related to this is also the synthesis of chlorinated solvents of ethylene, chlorine and/or hydrogen chloride. Among such solvents are the highly chlorinated ethenes such as perchloroethene, which are produced by a method where the ethene and/or partially chlorinated ethanes undergo one or more steps of catalytic oxyhydrochlorination with hydrogen chloride and

• oksygen.• oxygen.

Vinylklorid fremstilles etter forskjellige prosesser fra eten, elementært klor og/eller hydrogenklorid hvorved man i de fleste tilfelle benytter et krackingtrinn hvor etendiklorid krackes termisk i gassfase under trykk til vinylklorid og bi-produktet hydrogenklorid. Det sistnevnte utvinnes gjennom et oksyhydrokloreringstrinn hvori hydrogenkloridet omsettes med ytterligere eten og oksygen for fremstilling av dikloretaner som i sin tur resirkuleres til krackingtrinnet. I mange prosesser benyttes også et direkte kloreringstrinn hvor eten og elementært klor omsettes i væskefase for fremstilling av dikloretaner som derpå krackes til vinylklorid. Vinyl chloride is produced according to various processes from ethylene, elemental chlorine and/or hydrogen chloride, whereby in most cases a cracking step is used where ethylene dichloride is thermally cracked in the gas phase under pressure to vinyl chloride and the by-product hydrogen chloride. The latter is recovered through an oxyhydrochlorination step in which the hydrogen chloride is reacted with further ethylene and oxygen to produce dichloroethanes which in turn are recycled to the cracking step. In many processes, a direct chlorination step is also used where ethylene and elemental chlorine are reacted in the liquid phase to produce dichloroethanes which are then cracked into vinyl chloride.

I alle disse kjente oppløsningsmiddel- og monomer-prosesser er de aktuelle trinn som omfatter direkte klorering, oksyhydroklorering og/eller kracking ikke 100 % selektive for dannelsen av de ønskede klorerte hydrokarbon-sluttprodukter, In all these known solvent and monomer processes, the relevant steps comprising direct chlorination, oxyhydrochlorination and/or cracking are not 100% selective for the formation of the desired chlorinated hydrocarbon end products,

og som et resultat av dette får man ganske store mengder uønskede klorholdige biprodukter i form av komplekse blandinger som med varierende sammensetning inneholder fra kloroform eller etylklorid til trikloretaner og trikloretener, tetrakloretaner, hexakloretaner, hexaklorbutadien etc, samt aromatiske forbindelser. Disse uønskede klorholdige biprodukter gir åpenbart økonomiske og økologiske avfallsproblemer. and as a result of this, quite large amounts of unwanted chlorine-containing by-products are obtained in the form of complex mixtures which, with varying composition, contain from chloroform or ethyl chloride to trichloroethanes and trichloroethenes, tetrachloroethanes, hexachloroethanes, hexachlorobutadiene etc., as well as aromatic compounds. These unwanted chlorine-containing by-products obviously cause economic and ecological waste problems.

Det vil derfor være ønskelig med en prosess for fremstilling av klorerte derivater av eten og klorerte oppløs-ningsmidler av eten, klor og/eller hydrogenklorid hvor dannet varmeenergi utnyttes i prosessen og fremstillingen av uønskede klorerte biprodukter av hydrokarboner i det vesentlige elimi-neres eller ikke kommer til uttrykk i sluttresultatet på grunn av gjenutnyttelse av avfallsproduktene i prosessen. It would therefore be desirable to have a process for the production of chlorinated derivatives of ethylene and chlorinated solvents of ethylene, chlorine and/or hydrogen chloride where the generated heat energy is utilized in the process and the production of unwanted chlorinated by-products of hydrocarbons is essentially eliminated or not is expressed in the end result due to the reuse of the waste products in the process.

Det har nå overraskende vist seg at ovennevnte problemer ved de tidligere kjente prosesser kan unngås eller avhjelpes vesentlig ved foreliggende fremgangsmåte hvorved de uønskede klorerte hydrokarboner som biprodukter utvinnes for resirkulasjon i form av hydrogenklorid som er i alt vesentlig fri fra elementært klor og klorerte hydrokarboner, og som resirkuleres til prosessen for fremstilling av klorerte eten-derivater. Dessuten gjenvinnes egenvarmen for de rå biprodukter ved forvarming av inngående utgangsstoffer og mellomprodukter i prosessen. Spesielt omfaftier fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse at de uønskede hydrokarboner inneholdende biprodukter føres gjennom et oppvarmet sjikt av silisiumdioksydkatalysator, hvilket sjikt fluidiseres med luft hvorigjennom nevnte avfallsprodukter (biprodukter) over-føres til en strøm av forbrenningsgasser i det vesentlige inneholdende bare karbonoksyder, vann, inerte gasser og hydrogenklorid. It has now surprisingly turned out that the above-mentioned problems with the previously known processes can be avoided or substantially remedied by the present method whereby the unwanted chlorinated hydrocarbons as by-products are extracted for recirculation in the form of hydrogen chloride which is essentially free from elemental chlorine and chlorinated hydrocarbons, and which is recycled to the process for the production of chlorinated ethylene derivatives. In addition, the intrinsic heat of the raw by-products is recovered by preheating the starting materials and intermediate products in the process. In particular, the method according to the present invention comprises that the unwanted hydrocarbons containing by-products are passed through a heated layer of silicon dioxide catalyst, which layer is fluidized with air through which said waste products (by-products) are transferred to a stream of combustion gases essentially containing only carbon oxides, water, inert gases and hydrogen chloride.

I henhold til oppfinnelsen betegner man med ut-trykket "klorerte eten-derivater" og "etenklorid-syntese" de forskjellige prosesser og fremstilte produkter hvorved eten omsettes med elementært klor og/eller hydrogenklorid i ett eller flere trinn for fremstilling av en forbindelse av typen kloreten eller kloretan, som vinylklorid, vinylidenklorid, etylklorid, 1,1-dikloretan, 1,2-dikloretan, trikloretaner, trikloretener, tetrakloretaner, perkloretan og mange andre. Følgelig omfatter etenklorid-syntesen hvilket som helst av trinnene direkte klorering av eten eller etenklorid-derivat, oksyhydroklorering av eten eller etenklorid-derivater hvorved eten eller et klorert eten-derivat overføres til produkter med høyere klorinnhold, samt kracking (dehydroklorering) eller om-leiring av de klorerte eten-derivater for fremstilling av slike med høyere klorinnhold. According to the invention, the terms "chlorinated ethylene derivatives" and "ethylene chloride synthesis" denote the various processes and manufactured products whereby ethylene is reacted with elemental chlorine and/or hydrogen chloride in one or more steps to produce a compound of the type chloroethene or chloroethane, such as vinyl chloride, vinylidene chloride, ethyl chloride, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, trichloroethanes, trichloroethenes, tetrachloroethanes, perchloroethane and many others. Accordingly, the ethylene chloride synthesis includes any of the steps direct chlorination of ethylene or ethylene chloride derivative, oxyhydrochlorination of ethylene or ethylene chloride derivatives whereby ethylene or a chlorinated ethylene derivative is transferred to products with a higher chlorine content, as well as cracking (dehydrochlorination) or re-claying of the chlorinated ethylene derivatives for the production of those with a higher chlorine content.

Ved -anvendelse av foreliggende oppfinnelse føresWhen using the present invention,

de industrielle biprodukter inneholdende klorerte hydrokarboner inn oi og gjennom et sjikt av silisiumdioksydkatalysator som fluidiseres med luft og holdes på en temperatur ca. 4-00-500°C. the industrial by-products containing chlorinated hydrocarbons into and through a layer of silicon dioxide catalyst which is fluidized with air and kept at a temperature approx. 4-00-500°C.

I katalysatorsjiktet forbrennes avfallsstoffene og overføres til en strøm av forbrenningsgasser som i det vesentlige bare inneholder karbokoksyder, vann, inerte gasser og, hvilket er vesentlig, hydrogenklorid. Kontakttiden for avfallsstoffene med katalysatorsjiktet er ca. 10-50 sekunder. Katalysatoren forårsaker ved de anvendte temperaturer en i det vesentlige fullstendig forbrenning av klorerte hydrokarboner i avfallsstrømmen, men begrenser forbrenningen slik at hydrogen-atomene blir tilbake bundet til kloratomene i hydrogenkloridet. Dette muliggjør produksjon av en gasstrøm som er praktisk talt fri for elementært klor. Elementært klor er ikke ønskelig og dannelsen av elementært klor må unngås i så høy grad som mulig. En så fullstendig forbrenning som mulig er også viktig ettersom nærvær av klorerte hydrokarboner i forbrenningsgassene også har en tendens til å øke biproduktdannelsen under oksyhydrokloreringstrinnet. In the catalyst layer, the waste materials are incinerated and transferred to a stream of combustion gases which essentially only contain carbon oxides, water, inert gases and, which is essential, hydrogen chloride. The contact time for the waste materials with the catalyst layer is approx. 10-50 seconds. At the temperatures used, the catalyst causes an essentially complete combustion of chlorinated hydrocarbons in the waste stream, but limits the combustion so that the hydrogen atoms are bound back to the chlorine atoms in the hydrogen chloride. This enables the production of a gas stream which is practically free of elemental chlorine. Elemental chlorine is not desirable and the formation of elemental chlorine must be avoided as much as possible. As complete combustion as possible is also important as the presence of chlorinated hydrocarbons in the combustion gases also tends to increase by-product formation during the oxyhydrochlorination step.

Etter å ha passert katalysatorsjiktet forgasses avfallsstoffene og brennes deretter på den beskrevne, regulerte måte. Heller ikke direkte innsprøyting av den fiytende bi-produktstrømmen, som ofte er viskøs og tjærelignende og inneholder stoffer som omfatter suspendert karbon, påvirker kata-lysators jiktet uheldig, og har heller ikke uheldig virkning på fluidiseringen som foregår i sjiktet. Innmating av avfalls-stoffer i katalysatorsjiktet kan lett skje ved hjelp av stan-dardutstyr som tannhjulspumper, mekaniske fortrengningspumper og lignende. Med hensyn til anvendte temperaturer under foreliggende prosess, angitt ovenfor, finnes det mange kjente stoffer som kan brukes for å oppta katalysatorsjiktet og som kan motstå det korrosive miljø. After passing through the catalyst bed, the waste materials are gasified and then burned in the described, regulated manner. Direct injection of the flowing by-product stream, which is often viscous and tar-like and contains substances comprising suspended carbon, does not adversely affect the catalyst bed, nor does it have an adverse effect on the fluidization that takes place in the bed. Feeding of waste substances into the catalyst layer can easily take place using standard equipment such as gear pumps, mechanical displacement pumps and the like. With regard to the temperatures used during the present process, indicated above, there are many known substances that can be used to occupy the catalyst layer and that can withstand the corrosive environment.

Trykket som brukes i sjiktet av forbrenningskåtaly-sator i henhold til foreliggende oppfinnelse er ikke avgjørende. Eksempelvis kan den katalytiske forbrenningsreaksjon utføres The pressure used in the layer of combustion chamber analyzer according to the present invention is not decisive. For example, the catalytic combustion reaction can be carried out

ved atmosfæretrykk, særlig når forbrenningsgassene ikke innmates direkte til oksyhydrokloreringstrinnet eller -reaksjonen. Når gassene innmates på denne måten må de komprimeres til samme trykk som hersker i oksyhydrokloreringsreaktoren, ettersom oksy-hydrokloreringsreaksjonen normalt gjennomføres over atmosfæretrykk. Følgelig er det ønskelig å holde gassene i forbrennings-sjiktet på et trykk i området ca..0,17 - 1>05 MPa overtrykk og fortrinnsvis i området 0,28 - 0,69 MPa overtrykk. I de fleste tilfelle bør trykket holdes nøyaktig litt høyere enn trykket i oksyhydrokloreringstrinnet for at forbrenningsgassene ikke skal behøve å utsettes for trykk. Når man gjennomfører eksperimenter • med hensyn på prøving av den foreliggende katalytiske forbrenningsreaksjon og anvender en simulert avfallsstrøm, er det naturligvis godtagbart og bekvemt å benytte atmosfæretrykk ettersom man derved ikke trenger trykkutstyr. at atmospheric pressure, especially when the combustion gases are not fed directly to the oxyhydrochlorination step or reaction. When the gases are fed in in this way, they must be compressed to the same pressure as prevails in the oxyhydrochlorination reactor, as the oxyhydrochlorination reaction is normally carried out above atmospheric pressure. Consequently, it is desirable to keep the gases in the combustion layer at a pressure in the range approx. 0.17 - 1>05 MPa overpressure and preferably in the range 0.28 - 0.69 MPa overpressure. In most cases, the pressure should be kept exactly slightly higher than the pressure in the oxyhydrochlorination step so that the combustion gases do not need to be pressurized. When carrying out experiments • with regard to testing the present catalytic combustion reaction and using a simulated waste stream, it is of course acceptable and convenient to use atmospheric pressure as there is no need for pressure equipment.

Forbrenningskatalysatoren på silisiumdioksyd må ha et høyt overflateareal, nemlig minst 10 m^/g. En meget aktiv silisiumdioksydkatalysator har et overflateareal i området ca. 175-600 m /g. En spesielt egnet silisiumdioksydkatalysator for foreliggende prosess ehar en, middeldiameter ca. 10-100 Ao<,>fortrinnsvis 20-80 Å. Spesielt foretrekkes en katalysator med et overflateareal på ca. 175-550 m /&• The combustion catalyst on silicon dioxide must have a high surface area, namely at least 10 m^/g. A highly active silicon dioxide catalyst has a surface area in the range of approx. 175-600 m/g. A particularly suitable silicon dioxide catalyst for the present process has a mean diameter approx. 10-100 Ao<,>preferably 20-80 Å. A catalyst with a surface area of approx. 175-550 m /&•

De anvendte katalysatorkomponenter er vanlige i handelen. Ved anvendelse av fluidisert sjikt er f.eks. spesielt AlgO^og Si02med den tilfeldige, brede partikkelstørrelses- fordeling som kreves for god fluidisering, nemlig med noen, eventuelt ingen, partikler mindre enn 20 )im eller større enn ca. 200 um og hvor den største mengden av partiklene befinner seg i området ca. 4-0 - 14- 0 pm. i middeldiameter, vanlige i handelen. Meget små partikler, eller de fineste kornfraksjoner, som har en middeldiameter under ca. 20 um bør unngås ettersom de altfor lett går tapt fra reaktoren. Likeens bør store partikler med middeldiameter større enn ca. 200 pm unngås ettersom disse er for vanskelige å fluidisere. Det er åpenbart at alt etter arten av foreliggende prosess bør det katalytiske materialet ikke være sprøtt og bør være resistent i størst muligggrad. The catalyst components used are common in the trade. When using a fluidized bed, e.g. especially AlgO^ and SiO2 with the random, broad particle size distribution required for good fluidization, namely with some, possibly none, particles smaller than 20 µm or larger than approx. 200 um and where the largest amount of the particles is in the area approx. 4-0 - 14-0 pm. in medium diameter, common in the trade. Very small particles, or the finest grain fractions, which have a mean diameter below approx. 20 µm should be avoided as they are too easily lost from the reactor. Likewise, large particles with a mean diameter greater than approx. 200 pm is avoided as these are too difficult to fluidize. It is obvious that depending on the nature of the present process the catalytic material should not be brittle and should be resistant to the greatest possible extent.

Den korrosive virkning i det katalytiske forbrennings-kammeret eller reaktoren er meget mild ved foreliggende prosess. Vanlige varmevekslingsspiraler fremstilt av vanlig materiale og av vanlig utforming innføres i katalysatorsjiktet hvor de tjener enten som damp-produserende rør eller som forvarmingsrør for råmaterial- eller mellomprodukt-tilførsler til prosessen for fremstilling av klorerte eten-derivater. Til og med i slike tilfelle ved fremstilling av klorerte eten-derivater hvor bare ca. 3-8 i° av den opprinnelige etentilførsel overføres til biprodukter er de årlige innsparinger av varmeenergi betraktelige. Ettersom foreliggende prosess kan arbeide ved lave temperaturer, kan dessuten dannede forbrenningsgasser mates direkte til oksy-hydrokloreringsreaksjonen uten mellomliggende kjøling. The corrosive action in the catalytic combustion chamber or reactor is very mild in the present process. Common heat exchange coils made of common material and of common design are introduced into the catalyst bed where they serve either as steam-producing tubes or as preheating tubes for raw material or intermediate product supplies to the process for the production of chlorinated ethylene derivatives. Even in such cases when producing chlorinated ethylene derivatives where only approx. 3-8% of the original ethylene input is transferred to by-products, the annual savings in heat energy are considerable. Furthermore, as the present process can operate at low temperatures, combustion gases formed can be fed directly to the oxy-hydrochlorination reaction without intermediate cooling.

Som påpekt tidligere kan foreliggende oppfinnelse gjennomføres med katalysatoren i fluidisert form og med anvendelse av luft som fluidiseringsmiddel eller -gass. Når et slikt katalysatorsystem benyttes, må luften brukes i tilstrekkelig mengde og med en innmatingshastighet som ikke bare fullstendig fluidiserer katalysatorsjiktet, men også er tilstrekkelig for tilførsel av nok oksygen til regulerende forbrenning av hydrokarboner i avfallsstrømmene (biproduktstrømmene). For å garantere fullstendig forbrenning av avfallsstrømmene må det tilføres minst 2 mol oksygen (Og) pr. mol karbon (Cg) i avfalls-strømmen. For imidlertid å garantere tilstrekkelig oksygentil-førsel til det fluidiserte katalysatorsjiktet innmates en tilstrekkelig mengde luft til at ca. 2,5 til 10,0 mol oksygen er til stede pr. mol karbon i avfallsstrømmen. Når det benyttes tilførselsmengder som gir mer enn ca. 10,0 mol oksygen pr. mol karbon i avfallsstrømmen, medfører dette redusert kapasitet og katalysatortap og, hvilket er av større betydning, øker risi-koen for oksydasjon av hydrogenkloridene til elementært klor som må unngås som tidligere nevnt. Når lufttilførselshastighetene leverer mindre enn ca. 2,0 mol oksygen pr. mol karbon, oppnås bare ca-. 8O-85 % av fullstendig forbrenning. De beste" luf ttilf ørselshastighetene er derfor slik at ca-. 2,5 - 5» 5 m°l oksygen innføres pr. mol karbon i biproduktstrømmen. As pointed out earlier, the present invention can be carried out with the catalyst in fluidized form and with the use of air as a fluidizing agent or gas. When such a catalyst system is used, the air must be used in sufficient quantity and at a feed rate that not only completely fluidizes the catalyst bed, but is also sufficient for the supply of enough oxygen for the regulated combustion of hydrocarbons in the waste streams (the by-product streams). To guarantee complete combustion of the waste streams, at least 2 mol of oxygen (Og) must be supplied per moles of carbon (Cg) in the waste stream. However, in order to guarantee a sufficient supply of oxygen to the fluidized catalyst bed, a sufficient amount of air is fed in so that approx. 2.5 to 10.0 moles of oxygen are present per moles of carbon in the waste stream. When supply quantities are used that give more than approx. 10.0 mol of oxygen per moles of carbon in the waste stream, this results in reduced capacity and catalyst loss and, which is of greater importance, increases the risk of oxidation of the hydrogen chlorides to elemental chlorine, which must be avoided as previously mentioned. When the air supply rates deliver less than approx. 2.0 mol of oxygen per mol of carbon, only approx. 8O-85% of complete combustion. The best air supply rates are therefore such that approx. 2.5 - 5.5 ml of oxygen are introduced per mole of carbon in the by-product stream.

Kontakttidene mellom biproduktene og katalysatorenThe contact times between the by-products and the catalyst

i reaktoren kan variere betraktelig uten at forbrenningens effekt påvirkes særlig. Ved bruk av en fluidisert sjikt-reaktor benyttes vanligvis kontakttider mellom ca. 5°S 50 sekunder, idet man husker at bare ca. halvparten av den beregnede kontakt-tid representerer den tid som gassene virkelig befinner seg i kontakt med sjiktet. Dette beror på at. i resten av perioden befinner gassene seg i det frie rom ovenfor sjiktet i katalysa-torfrigjørings- -og syklonseparasjonspartiene i reaktoren. For-delaktige resultater er oppnådd med kontakttider i området ca. 15-35 sekunder. in the reactor can vary considerably without the effect of the combustion being particularly affected. When using a fluidized bed reactor, contact times between approx. 5°S 50 seconds, bearing in mind that only approx. half of the calculated contact time represents the time that the gases are really in contact with the layer. This is because. for the rest of the period, the gases are in the free space above the bed in the catalyst release and cyclone separation parts of the reactor. Beneficial results have been achieved with contact times in the range of approx. 15-35 seconds.

Som tidligere påpekt er de mest betydningsfulle variabler i foreliggende prosess reaksjonstemperaturen og kata-lysatorens effekt. Når f.eks. reaksjonstemperaturen er lavere enn 350 C, kan man ikke oppnå fullstendig forbrenning i løpet av godtagbare kontakttider. Når reaksjonstemperaturen over-stiger ca. 550°C er forbrenningsreaksjonsblandingen meget korrosiv og dette er selvfølgelig skadelig. As previously pointed out, the most significant variables in the present process are the reaction temperature and the catalyst's effect. When e.g. reaction temperature is lower than 350 C, complete combustion cannot be achieved within acceptable contact times. When the reaction temperature exceeds approx. At 550°C, the combustion reaction mixture is very corrosive and this is of course harmful.

Det har vist sgg at de fleste metallklorider og metalloksyder har en viss katalytisk virkning når de anvendes hver for seg i forbrenningsreaksjonen, men i varierende grad. Vanskeligheten med de fleste av disse forbindelser når de brukes for seg er at de virker som Deacon-katalysatorer og følgelig overfører eller omleirer i det minste en del av klormengden i avfallsproduktene under dannelse av nye polyklorerte hydrokarboner av hvilke en del er mer resistente mot oksydasjon. It has been shown that most metal chlorides and metal oxides have a certain catalytic effect when they are used separately in the combustion reaction, but to varying degrees. The difficulty with most of these compounds when used on their own is that they act as Deacon catalysts and consequently transfer or relocate at least part of the amount of chlorine in the waste products to form new polychlorinated hydrocarbons, some of which are more resistant to oxidation.

Når man derfor bruker slike metallkatalysatoEer; inneholder f orbrenningsgassene vanligvis betraktelige mengder polyklorerte og umettede biprodukter. Katalysatoren ifølge foreliggende oppfinnelse oppviser derimot den ønskåde katalyseaktivitet og de derved fremstilte forbrenningsgasser inneholder meget lite og under optimale betingelser praktisk talt intet elementært klor og i alt vesentlig ingen klorerte hydrokarboner. Videre er katalysatorene ifølge foreliggende oppfinnelse billige og robuste overfor forurensning med uforbrent karbon og spor-metallinnholdet fra biproduktene. When one therefore uses such metal catalysts; The combustion gases usually contain considerable amounts of polychlorinated and unsaturated by-products. The catalyst according to the present invention, on the other hand, exhibits the desired catalytic activity and the combustion gases thus produced contain very little and, under optimal conditions, practically no elemental chlorine and essentially no chlorinated hydrocarbons. Furthermore, the catalysts according to the present invention are cheap and robust against contamination with unburnt carbon and the trace metal content from the by-products.

Biproduktstrømmer som er separert i forskjellige fraksjoneringstrinn i mange synteser for klorert eten inneholder opptil 1 til 2 vektprosent jernklorid som forurensning. Byproduct streams separated in various fractionation steps in many chlorinated ethylene syntheses contain up to 1 to 2 wt% ferric chloride as an impurity.

I katalysatorsjiktet i henhold til foreliggende oppfinnelse oksyderes jernklorider og lignende til finfordelte jernoksyder og disse transporteres ut av katalysatorsjiktet med forbrenningsgassene og utskilles i syklonene. De små mengder jernoksyder som blir tilbake i katalysatorsjiktet har ingen synlig skadelig virkning på katalysatorsjiktets effekt. Heller ikke små mengder jernoksyder som transporteres ut av forbrenningsreaktoren og til det følgende oksyhydrokloreringstrinn synes å påvirke oksyhydrokloreringskatalysatoren som normalt befinner seg på en-aluminiumbærer. Den eneste uheldige innvirkning, In the catalyst layer according to the present invention, iron chlorides and the like are oxidized to finely divided iron oxides and these are transported out of the catalyst layer with the combustion gases and separated in the cyclones. The small amounts of iron oxides that remain in the catalyst layer have no visible harmful effect on the catalyst layer's effect. Nor do small amounts of iron oxides transported out of the combustion reactor and to the following oxyhydrochlorination step seem to affect the oxyhydrochlorination catalyst which is normally located on an aluminum support. The only adverse impact,

om i det hele tatt,, ved anvendelse av f orbrenningsgasser som dannes ifølge foreliggende prosess, i oksyhydrokloreringstrinnet, er en meget liten reduksjon av- kapasiteten på grunn av øket belastning av inerte gasser fra forbrenningsgassene i oksy-hydroklorerings-matingen. if at all, when using pre-combustion gases which are formed according to the present process, in the oxyhydrochlorination step, there is a very small reduction of the capacity due to increased loading of inert gases from the combustion gases in the oxy-hydrochlorination feed.

Når man benytter prosessen ifølge, foreliggende oppfinnelse i forbindelse med et fluidisert sjikt, innføres først forbrenningsreaktoren med den faste granulerte katalysator. Etter innføring av luft eller fluidisering utvider det katalytiske sjiktet seg slik at det nesten fyller reaktorens indre volum. Katalysatorsjiktet fluidiseres på denne måten før man innfører avfalls-biproduktstrømmen. Denne strømmen innføres i reaktoren i et nivå like over bunnluftinntaket. Fortrinnsvis tilføres avfallsstrømmen til reaktoren gjennom et vannavkjølt munnstykke som hindrer fordampning og/eller forkullingaav stoffene innen de kommer i kontakt med katalysatoren i sjiktet. When using the process according to the present invention in connection with a fluidized bed, the combustion reactor with the solid granulated catalyst is first introduced. After the introduction of air or fluidization, the catalytic layer expands so that it almost fills the reactor's internal volume. The catalyst layer is fluidized in this way before introducing the waste by-product stream. This flow is introduced into the reactor at a level just above the bottom air intake. Preferably, the waste stream is supplied to the reactor through a water-cooled nozzle which prevents evaporation and/or charring of the substances before they come into contact with the catalyst in the bed.

Foreliggende oppfinnelse skal forklares nærmere i lys av de følgende eksempler hvor samtlige mengdeforhold og prosentangivelser er på vektbasis hvor intet annet er nevnt. The present invention shall be explained in more detail in the light of the following examples where all quantities and percentages are on a weight basis where nothing else is mentioned.

EKSEMPEL IEXAMPLE I

I dette eksempel gjennomførte man tre forsøk med varierende temperaturer og en katalysator av silisiumdioksyd med et overflateareal på 150 m^/g som ble fylt på en reaktor med fluidisert sjikt under atmosfæretrykk. Man holdt atmosfæretrykk fordi det derved er enkelt å gjennomføre forsøket i liten målestokk. I en fabrikk benyttes imidlertid fortrinnsvis overatmosfærisk trykk. Mengden katalysator som ble brukt i hvert forsøk var l80 g. Man innførte luft i reaktoren i en slik mengde at man fikk et forhold oksygen/karbon (Og/Cg) lik 3,3 : 1»0, og mengden biprodukttilførsel til reaktoren var 2,82 ml/time. Denne strøm av biprodukter eller avfall besto vesentlig av følgende forbindelser: trans-l,2-dikloreten, 1,1-dikloretan, cis-l,2-dikloreten, CHCl^, etendiklorid, 1,1,1-trikloretan, karbontetraklorid, 1,1,2-trikloreten, 1,1,2-tri-kloretan og tetrakloreten. Når den katalytiske forbrenningen var i gang, analyserte man utgående gasser fra toppen av reaktoren i en kromatograf, bortsett fra hydrogenkloridet som ble analysert ved titrering med NaOH. Man fikk følgende data fra disse tre forsøk: In this example, three experiments were carried out with varying temperatures and a catalyst of silicon dioxide with a surface area of 150 m^/g which was filled into a reactor with a fluidized bed under atmospheric pressure. Atmospheric pressure was maintained because this makes it easy to carry out the experiment on a small scale. In a factory, however, superatmospheric pressure is preferably used. The amount of catalyst used in each experiment was 180 g. Air was introduced into the reactor in such a quantity that an oxygen/carbon (Og/Cg) ratio of 3.3 : 1»0 was obtained, and the amount of by-product supplied to the reactor was 2 .82 ml/hour. This by-product or waste stream consisted essentially of the following compounds: trans-1,2-dichloroethane, 1,1-dichloroethane, cis-1,2-dichloroethane, CHCl^, ethylene dichloride, 1,1,1-trichloroethane, carbon tetrachloride, 1 ,1,2-trichloroethene, 1,1,2-trichloroethane and tetrachloroethene. When the catalytic combustion was underway, exiting gases from the top of the reactor were analyzed in a chromatograph, except for hydrogen chloride, which was analyzed by titration with NaOH. The following data were obtained from these three experiments:

Den utgående gasstrømmen kunne benyttes i denne The outgoing gas stream could be used in this

form til en oksyhydrokloreringsreaksjon.form into an oxyhydrochlorination reaction.

'Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således enThe present invention thus provides a

ny og forbedret metode for håndtering av uønskede klorerte biprodukter som normalt fås ved fremstilling av klorerte eten-derivater, eksempelvis fremstilling av vinylklorid. Den katalytiske oksydasjonen ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter dessuten gjenvinning av klor som finnes i avfallsproduktene, new and improved method for handling unwanted chlorinated by-products which are normally obtained from the production of chlorinated ethylene derivatives, for example the production of vinyl chloride. The catalytic oxidation according to the present invention also includes recovery of chlorine found in the waste products,

i form av hydrogenklorid, som deretter kan brukes i oksyhydrokloreringstrinnet ved fremstilling av klorerte eten-derivater. in the form of hydrogen chloride, which can then be used in the oxyhydrochlorination step in the production of chlorinated ethylene derivatives.

Hittil har hydrogenklorid vært utvunnet av deHitherto, hydrogen chloride has been extracted from them

uønskede klorerte biprodukter ved forbrenning ved bruk av metan som brennstoff. Denne metode er imidlertid kostbar og ikke til-forlatelig. Dessuten er en slik prosess meget upraktisk etter- unwanted chlorinated by-products during combustion using methane as fuel. However, this method is expensive and not reliable. Moreover, such a process is very impractical after

som kostnaden for gjenvinning er mer enn fem ganger høyere enn markedsprisen for hydrogenkloridet. Foreliggende prosess er derimot økonomisk ettersom den ikke krever ytterligere brennstoff, hvilket reduserer gjenvinningsomkostningene vesentlig. as the cost of recycling is more than five times higher than the market price for the hydrogen chloride. The present process, on the other hand, is economical as it does not require additional fuel, which significantly reduces recycling costs.

Den foreliggende nye metode er dessuten fordelaktig ettersomThe present new method is also advantageous because

de anvendte temperaturer gjør det mulig å utvinne varme for produksjon av damp eller til forvarming av tilførte strømmer ved fremstilling av klorerte eten-derivater. Ytterligere en fordel med foreliggende prosess er det faktum at det i alt vesentlig ikke dannes elementært eller fritt klor hvilket med-fører bare ubetydelig korrosjon på apparaturen. Ytterligere fordeler ved foreliggende oppfinnelse er åpenbare for fagfolk. the temperatures used make it possible to extract heat for the production of steam or for preheating supplied streams in the production of chlorinated ethylene derivatives. A further advantage of the present process is the fact that essentially no elemental or free chlorine is formed, which causes only negligible corrosion of the equipment. Additional advantages of the present invention will be apparent to those skilled in the art.

Ovenfor har man beskrevet egnede utførelsesformerSuitable embodiments have been described above

av foreliggende prosess. Andre modifikasjoner av denne prosess innenfor oppfinnelsens ramme vil forøvrig være åpenbare for fagfolk. of the present process. Other modifications of this process within the framework of the invention will be obvious to those skilled in the art.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av klorerte eten-derivater omfattende et oksyhydrokloreringstrinn hvorved hydrogenklorid omsettes med oksygen og eten eller et klorert- eten-derivat, karakterisert ved at uønskede1. Process for the production of chlorinated ethylene derivatives comprising an oxyhydrochlorination step whereby hydrogen chloride is reacted with oxygen and ethylene or a chlorinated ethylene derivative, characterized in that unwanted klorerte eten-derivater og andre biprodukter separeres fra en produktstrøm i ovenstående prosess, at den utskilte strøm innsprøytes i et fluidisert sjikt av en silisiumdioksyd-for-brenningskatalysator som fluidiseres med luft og holdes ved atmosfæretrykk eller overatmosfærisk trykk og en temperatur på ca. 400-500°C, under dannelse av en blanding av varme forbrenningsgasser som i det vesentlige ikke inneholder hydrogenklorid og er i det vesentlige fri fra så vel elementært klor som klorerte hydrokarboner, og at gassblandingen resirkuleres til et oksyhydrokloreringstrinn.chlorinated ethylene derivatives and other by-products are separated from a product stream in the above process, that the separated stream is injected into a fluidized bed of a silicon dioxide combustion catalyst that is fluidized with air and kept at atmospheric pressure or superatmospheric pressure and a temperature of approx. 400-500°C, forming a mixture of hot combustion gases which essentially does not contain hydrogen chloride and is essentially free from both elemental chlorine and chlorinated hydrocarbons, and that the gas mixture is recycled to an oxyhydrochlorination step. 2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at trykket er atmosfæretrykk. 2. Method as stated in claim 1, characterized in that the pressure is atmospheric pressure. 3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,. karakterisert ved at trykket er 0,17 - 1> 05 M? a overtrykk. 3. Procedure as stated in claim 1. characterized in that the pressure is 0.17 - 1> 05 M? a overpressure. 4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at forbrenningskatalysatoren har et overflateareal på minst 175 m /g« 4. Method as stated in claim 1, characterized in that the combustion catalyst has a surface area of at least 175 m /g« 5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det klorerte eten-derivåtet er vinylklorid. 5. Method as stated in claim 1, characterized in that the chlorinated ethylene derivative water is vinyl chloride. 6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at dannet varmeenergi i det fluidiserte sjiktet brukes til forvarming av inngåend_e strømmer til prosessen for fremstilling av klorerte eten—derivater. 6. Method as specified in claim 1, characterized in that heat energy generated in the fluidized bed is used to preheat incoming streams to the process for the production of chlorinated ethylene derivatives. 7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at trykket er 0,17 - 0,69 MPa overtrykk og at forbrenningskatalysatoren har et overflateareal på minst 175 m <2> /g. 7. Method as stated in claim 1, characterized in that the pressure is 0.17 - 0.69 MPa overpressure and that the combustion catalyst has a surface area of at least 175 m <2> /g. 8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7>karakterisert ved at det klorerte eten-derivåtet er vinylklorid. 8. Method as stated in claim 7> characterized in that the chlorinated ethylene derivative water is vinyl chloride. 9. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at trykket er 0,17 - 0* 69 ^a overtrykk. 9. Method as stated in claim 6, characterized in that the pressure is 0.17 - 0*69 ^a overpressure. 10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9>karakterisert ved at det klorerte eten-derivåtet er vinylklorid. 10. Method as stated in claim 9> characterized in that the chlorinated ethylene derivative water is vinyl chloride. 11. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at det klorerte eten-derivatet er vinylklorid, trykket er 0,52 MPa overtrykk og temperaturen 450°C«11. Method as stated in claim 6, characterized in that the chlorinated ethylene derivative is vinyl chloride, the pressure is 0.52 MPa overpressure and the temperature 450°C"
NO75752592A 1974-07-22 1975-07-21 NO752592L (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US49079374A 1974-07-22 1974-07-22
US55112575A 1975-02-19 1975-02-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO752592L true NO752592L (en) 1976-01-23

Family

ID=27050175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO75752592A NO752592L (en) 1974-07-22 1975-07-21

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS5113707A (en)
DE (1) DE2532052A1 (en)
ES (1) ES439000A1 (en)
FR (1) FR2279700A1 (en)
GB (1) GB1505921A (en)
NL (1) NL7506936A (en)
NO (1) NO752592L (en)
SE (1) SE7508288L (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3422782A1 (en) * 1984-06-20 1986-01-02 Boehringer Ingelheim Vetmedica GmbH, 6507 Ingelheim ZINKBACITRACIN CONTAINING FEED ADDITIVE
SK278543B6 (en) * 1990-11-16 1997-09-10 Antonio Grizzuti A fodder on semduramicin base and fodder containing same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3453073A (en) * 1967-03-31 1969-07-01 Air Reduction Hydrogen chloride recovery process
GB1430568A (en) * 1973-05-14 1976-03-31 Mitsubihsi Chemical Ind Ltd Method of decomposing halohydrocarbons

Also Published As

Publication number Publication date
NL7506936A (en) 1976-01-26
AU8170475A (en) 1976-12-02
JPS5113707A (en) 1976-02-03
ES439000A1 (en) 1977-06-01
DE2532052A1 (en) 1976-02-05
SE7508288L (en) 1976-01-23
GB1505921A (en) 1978-04-05
FR2279700A1 (en) 1976-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO144418B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF CHLORED ESTATE DERIVATIVES
US9828315B2 (en) Process for the manufacture of 2,3,3,3-tetrafluoropropene by gas phase fluorination of pentachloropropane
CN112105594B (en) Process for producing 1, 2-difluoroethylene and/or 1, 2-trifluoroethane
US5710352A (en) Vapor phase process for making 1,1,1,3,3-pentafluoropropane and 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene
US9776938B2 (en) Plant for producing 2,3,3,3-tetrafluoropropene
CA1322768C (en) Process for the chlorination of ethane
JP2008525379A (en) Process for producing 1,2-dichloroethane
HUE025859T2 (en) Catalytic gas phase fluorination of 243db to 1234yf
NO130641B (en)
NO752587L (en)
NO752592L (en)
US2765350A (en) Dehydrochlorination process
NO145054B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF CHLORED ESTATE DERIVATIVES
NO144522B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF CHLORED ESTATE DERIVATIVES
US3345422A (en) Control of oxychlorination reactions
CA1052826A (en) Low temperature fluid bed catalytic combustion of chlorohydrocarbon waste stream
US7335806B2 (en) Integrated process for producing 1,2-dichloroethylene
US5705720A (en) Continuous process for cracking 1,2-dichloroethane
US2725412A (en) Chlorination of 1, 1-dichloroethane
CA1042020A (en) Low temperature fluid bed catalytic combustion of chlorohydrocarbon waste stream
US3949010A (en) Production of chlorinated hydrocarbons
US3706816A (en) Manufacture of 1,1,1-trichloroethane
CN101087742A (en) Process for the manufacture of 1,2-dichloroethane
US3444252A (en) Manufacture of chlorinated hydrocarbons
Altuglu et al. Kinetics of the Oxychlorination of Monochlorobenzene